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Efeito Doppler

O Efeito Doppler é um efeito sonoro que é chamado assim em homenagem ao físico austríaco Christian Johann Doppler, o primeiro a analisá-lo.

Efeito Doppler
Fonte sonora em repouso (parada)

Em algum momento você já se deparou com uma situação onde ouviu o som da sirene de uma ambulância passando? Você já deve ter notado que o som da sirene da ambulância ou de um carro de bombeiros parece ser mais agudo quando o móvel (ambulância ou carro de bombeiros) se aproxima do que durante seu afastamento. Na realidade, a frequência emitida pela sirene é sempre a mesma, o que muda é nossa sensação auditiva.

Vamos considerar a situação representada na figura acima. A ambulância encontra-se parada, mas a sirene está ligada. Os observadores A e B ouvem exatamente a mesma frequência emitida pela sirene da ambulância. Já na situação da figura abaixo, as frequências ouvidas por A e B serão diferentes.

Fonte sonora em movimento
Fonte sonora em movimento

Na traseira do veículo, as compressões ficam mais distantes e, assim, o ouvido de A recebe menos compressões por segundo. Na frente da ambulância, as compressões ficam mais próximas e, assim, o ouvido do observador B recebe mais compressões por segundo. Sendo f a frequência emitida pela sirene, fA a frequência ouvida por A e fB a frequência ouvida por B, temos:

fA < f e fB > f

Na figura acima representamos a fonte sonora (ambulância) em movimento e os observadores em repouso. Pode haver ainda o caso oposto: fonte em repouso e observador em movimento. Podemos também ter uma situação mais geral, em que tanto a fonte como os observadores estão em movimento.

Em todos esses casos, a frequência ouvida é diferente da frequência emitida pela fonte, e esse efeito é chamado de efeito Doppler, em homenagem ao físico austríaco Christian Johann Doppler, o primeiro a analisar esse efeito. Sendo f a frequência emitida pela fonte e f’ a frequência ouvida pelo observador, pode-se demonstrar que:

Onde:

v – velocidade do som
v0 – velocidade do observador
vf – velocidade da fonte sonora

Nessa equação, os sinais superiores devem ser usados quando existe aproximação entre fonte e observador, enquanto os sinais inferiores devem ser usados no caso de haver afastamento entre fonte e observador.

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